CN213213791U - 一种麦克风密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种麦克风密封结构，包括：MEMS麦克风、电路板、外壳和弹性密封组件；MEMS麦克风安装于电路板；电路板与外壳的底部密封连接形成密闭拾音腔体；弹性密封组件设于密闭拾音腔体内，将密闭拾音腔体分为居于上部的第一空气腔和居于下部的第二空气腔，第二空气腔与MEMS麦克风的声学孔连通，且电路板设置有泄声孔，泄声孔连通第二空气腔和外部空间；外壳振动时，第一空气腔内气体体积变化，通过弹性密封组件带动第二空气腔内气体体积变化，使MEMS麦克风收声。本申请的麦克风密封结构，可以为MEMS麦克风提供隔绝噪声的环境，降低外壳内回声的影响，同时改善剧烈振动和高温环境下的麦克风密封结构的可靠性。

Description

一种麦克风密封结构

技术领域

本实用新型涉及麦克风技术领域，特别涉及一种麦克风密封结构。

背景技术

通话麦克风用来接收近端通话者的语音信号，即通话者自己讲话的声音，而目前常用的麦克风为气导MEMS，通过直接感测空气振动来拾取语音。

然而，现有的麦克风安装结构中，气导MEMS通常采用简单的橡胶或者压缩泡棉进行密封，无法较好地阻隔外部环境噪声，在大噪声环境下拾取近端通话者语音的信噪比很低，不利于远端通话者听清楚近端通话者的语音，不适于在剧烈运动的场景使用。

实用新型内容

鉴于现有技术MEMS麦克风密封效果差、语音信号信噪比低、不适应剧烈运动场景的问题，提出了本实用新型的一种麦克风密封结构，以便克服上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种麦克风密封结构，包括：MEMS麦克风、电路板、外壳和弹性密封组件；

MEMS麦克风安装于电路板；

电路板与外壳的底部密封连接形成密闭拾音腔体；

弹性密封组件设于密闭拾音腔体内，将密闭拾音腔体分为居于上部的第一空气腔和居于下部的第二空气腔，第二空气腔与MEMS麦克风的声学孔连通，且电路板设置有泄声孔，泄声孔连通第二空气腔和外部空间；

外壳振动时，第一空气腔内气体体积变化，通过弹性密封组件带动第二空气腔内气体体积变化，使MEMS麦克风收声。

可选地，弹性密封组件为一侧开口的橡胶塞，橡胶塞罩设MEMS麦克风的声学孔，橡胶塞的顶壁能够随气体体积变化振动。

可选地，外壳的侧壁设有环形的支架，橡胶塞的侧壁与支架的内侧壁贴合密封，电路板与支架的底部贴合密封。

可选地，橡胶塞的顶壁厚度比侧壁厚度小，且橡胶塞的顶壁位于MEMS麦克风正上方设置有配重部。

可选地，橡胶塞顶壁设有均压孔，均压孔连通第一空气腔和第二空气腔。

可选地，弹性密封组件为振膜组件，振膜组件横置在密闭拾音腔体内，侧边与外壳固定连接，振膜组件能够随气体体积变化振动。

可选地，外壳的侧壁设有安装环，振膜组件通过安装环固定在外壳上。

可选地，振膜组件的中间位置设置有配重部。

可选地，振膜组件设有均压孔，均压孔连通第一空气腔和第二空气腔。

可选地，MEMS麦克风采用顶部开孔结构，顶部开孔的MEMS麦克风安装在电路板朝向外壳的一面；或者，MEMS麦克风采用底部开孔结构，底部开孔的MEMS麦克风安装在电路板背向外壳的一面，且电路板设置有连通MEMS麦克风的声学孔和第一空气腔的通孔。

综上所述，本实用新型的有益效果是：

本申请通过外壳和电路板围成密闭拾音腔体，并设置弹性密封组件，为MEMS麦克风提供隔绝噪声的环境，并降低外壳内回声的影响。弹性密封组件将密闭拾音腔体分为第一空气腔和第二空气腔，使第二空气腔连通MEMS麦克风的声学孔，当外壳因为声音或是与人体接触产生振动时，引起第一空气腔内的气体振动，进而通过弹性密封组件带动第二空气腔的空气振动，实现MEMS麦克风收声，同时，电路板上还设置有连通第二空气腔和外部空间的泄声孔，可以改善剧烈振动和高温环境下的麦克风密封结构的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型麦克风密封结构第一实施例的剖视图；

图2为本实用新型麦克风密封结构第一实施例的仰视图；

图3为本实用新型麦克风密封结构第一实施例的截面图；

图4为本实用新型麦克风密封结构第二实施例的剖视图；

图5为本实用新型麦克风密封结构第三实施例的剖视图；

图6为本实用新型麦克风密封结构第三实施例的仰视图；

图7为本实用新型麦克风密封结构第三实施例的截面图；

图8为本实用新型麦克风密封结构第四实施例的剖视图；

图中：110、外壳；111、支架；120、橡胶塞；121、凸出部；122、配重块；123、均压孔；130、电路板；131、泄声孔；132、通孔；140、MEMS麦克风；51、第一空气腔；52、第二空气腔；220、高分子膜片；221、配重块；222、均压孔；230、安装环。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本实用新型的技术构思是：通过外壳和电路板围成密闭拾音腔体，并设置弹性密封组件，为MEMS麦克风提供隔绝噪声的环境，并降低外壳内回声的影响。弹性密封组件将密闭拾音腔体分为第一空气腔和第二空气腔，使第二空气腔连通MEMS麦克风的声学孔，当外壳因为声音或是与人体接触产生振动时，引起第一空气腔内的气体振动，进而通过弹性密封组件带动第二空气腔的空气振动，实现MEMS麦克风收声，同时，电路板上还设置有连通第二空气腔和外部空间的泄声孔，可以改善剧烈振动和高温环境下的麦克风密封结构的可靠性。

实施例1

图1至图3示出了本申请麦克风密封结构的一个实施例。如图1至图3所示，一种麦克风密封结构，包括：MEMS麦克风140、电路板130、外壳110和弹性密封组件。本实施例中，弹性密封组件即为橡胶塞120。

MEMS麦克风140安装于电路板130。

电路板130与外壳110的底部密封连接形成密闭拾音腔体，该密闭拾音腔体即实现对MEMS麦克风140的整体噪声隔离。

弹性密封组件设于密闭拾音腔体内，实现进一步的噪声隔绝，并降低外壳内回声的影响。弹性密封组件将密闭拾音腔体分为居于上部的第一空气腔51和居于下部的第二空气腔52，第二空气腔52与MEMS麦克风140的声学孔连通。电路板130设置有泄声孔131，泄声孔131连通第二空气腔52和外部空间。

通过上述结构，当外壳110随声波振动时，或者随说话者身体振动时，第一空气腔51内气体体积变化，通过弹性密封组件带动第二空气腔52内气体体积变化，从而使MEMS麦克风140收声。由于采用了外壳110和弹性密封组件两层噪声隔绝，因而MEMS麦克风140受环境噪声干扰小，语音-噪声信噪比得到提升。

在图1至图3所示实施例中，弹性密封组件为一侧开口的橡胶塞120，橡胶塞120罩设MEMS麦克风140的声学孔，橡胶塞120的顶壁能够随气体体积变化振动，从而使外壳110的振动经过第一空气腔51传至第二空气腔52，最终实现MEMS麦克风140的收声功能。

在本实施例中，如图3所示，外壳110的侧壁设有环形的支架111，该支架111形为外壳110内侧的一圈环形台阶。橡胶塞120的侧壁与支架111的内侧壁贴合密封，电路板130与支架111的底部贴合密封，从而实现对MEMS麦克风140的密封。

在本实施例中，橡胶塞120的顶壁厚度比侧壁厚度小，侧壁采用常规零件厚度(例如1mm)，用以保持结构稳定，提供良好的密封性能，顶壁厚度采用较薄的设计(例如0.5mm)，以使其能够随气体体积变化振动，从而将振动传递给正下方的MEMS麦克风140。当然，该橡胶塞120的顶壁厚度可以根据MEMS麦克风140的灵敏度进行调节，并不限于本实施例中的尺寸设计。

在本实施例中，橡胶塞120的顶壁位于MEMS麦克风140正上方还设置有配重部。如图3所示，该配重部包括位于顶壁的凸出部121和配重块122。凸出部121的直径尺寸小于橡胶塞120的顶壁尺寸，使得橡胶塞120顶壁的振动在MEMS麦克风140的正上方集中变强，提高拾音的灵敏度。凸出部121中间的配重块122起到配重的作用，配重块122的质量也由拾音灵敏度来决定。通过调整第一空气腔51、第二空气腔52的体积，以及橡胶塞120顶壁厚度和配重块122质量，可以得到较高的拾音灵敏度。

在本申请的其他实施例中，橡胶塞120的顶壁也可仅设计凸出部121，通过凸出部121同时实现配重的作用。凸出部121以及配重块122既可以是橡胶塞120的一部分，与橡胶塞120一体成型，又可以是分立于橡胶塞120的独立零件，采用其他材质制作后再在通过粘贴等手段安装至橡胶塞120。

在本实施例中，如图3所示，橡胶塞120的顶壁还设有均压孔123，均压孔123连通第一空气腔51和第二空气腔52，用于使第一空气腔51和第二空气腔52均压，在大振动输入或高温冲击时保持橡胶塞120振动状态的稳定性。均压孔123可以开设在凸出部121内或凸出部121外，孔径大小根据实际需求设定。

在本实施例中，MEMS麦克风140采用顶部开孔结构，顶部开孔的MEMS麦克风140安装在电路板130朝向外壳110的一面，从而MEMS麦克风140顶部的采声孔直接暴露在第二空气腔52内。

实施例2

图4示出了本申请麦克风密封结构的实施例2，相比于实施例1，该实施例2中的MEMS麦克风140采用底部开孔结构，底部开孔的MEMS麦克风140安装在电路板130背向外壳110的一面，在此结构下，电路板130设置有通孔132，用于连通MEMS麦克风140的声学孔和第一空气腔51。

实施例3

图5至图7公开了本申请麦克风密封结构的实施例3。如图3至图7所示，该麦克风密封结构的实施例3中，弹性密封组件为振膜组件，振膜组件横置在密闭拾音腔体内，侧边与外壳110固定连接，振膜组件自身能够随气体体积变化振动。

在本实施例中，如图7所示，振膜组件包括高分子膜片220和配重块221。高分子膜片220的材质、厚度以及直径可以根据拾音需求进行调整。

配重块221作为振膜组件中间位置的配重部，实现对拾音灵敏度的提高。配重块221可以采用金属或塑料材质，粘贴安装在高分子膜片220的中间位置。

在本实施例中，通过调整第一空气腔51、第二空气腔52的体积，以及高分子膜片220材料、厚度和配重块221质量，可以得到较高的拾音灵敏度。

在本实施例中，外壳110的侧壁设有安装环230，振膜组件通过安装环230固定在外壳110上。本实施例中，外壳110以及安装环230均采用金属材质，安装环230为分立于外壳110的独立零件。安装时，首先将制作好的振膜组件安装在安装环230上，而后再将安装环230粘贴到外壳110上，这样可以使振膜组件的安装更为便捷、安全。

在本实施例中，如图7所示，振膜组件还设有均压孔222，均压孔222连通第一空气腔51和第二空气腔52，用于使第一空气腔51和第二空气腔52均压，在大振动输入或高温冲击时保持橡胶塞120振动状态的稳定性。本实施例中，均压孔222开设在高分子膜片220的中间位置。此外，在本申请的其他一些实施例中，还可以根据需要，在外壳110的顶盖上开设通孔，以进一步改善剧烈振动和高温情况下腔内振动的可靠性。

在本实施例中，MEMS麦克风140采用顶部开孔结构，顶部开孔的MEMS麦克风140安装在电路板130朝向外壳110的一面。

在本实施例中，如图5所示，电路板130上同样设置有泄声孔131，泄声孔131连通第二空气腔52和外部空间，从而可以缓冲剧烈冲击和温度剧变导致的第二空气腔52内气体膨胀，以改善剧烈振动和高温环境下的麦克风密封结构的可靠性。本实施例中，泄声孔131可以开设在电路板130避开MEMS麦克风140的任意处，孔径大小根据第二空气腔52等具体结构需求设定。优选地，该泄声孔131处设置网布，用于防止尘埃异物进入麦克风密封结构中。

实施例4

图8示出了本申请麦克风密封结构的实施例4。

如图8所示，相比于实施例3，该实施例4中，MEMS麦克风140采用底部开孔结构，底部开孔的MEMS麦克风140安装在电路板130背向外壳110的一面，且电路板130设置通孔132，以连通MEMS麦克风140的声学孔和第一空气腔51，实现MEMS麦克风140的采声。

本申请的上述各实施例均适用于蓝牙耳机、传统有线耳机和骨传感耳机等多种类型，可显著提升使用耳机的通话质量。同时，电路板130上开设的泄声孔131，又可以对剧烈振动或是温度剧变引起的腔内气体膨胀进行泄压，从而改善本申请麦克风密封结构在运动和高温情况下的可靠性。

优选地，泄声孔131处还设置有网布，从而可以防尘并改善传声效果，提高耳机的使用寿命和通话效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种麦克风密封结构，其特征在于，包括：MEMS麦克风、电路板、外壳和弹性密封组件；

所述MEMS麦克风安装于所述电路板；

所述电路板与所述外壳的底部密封连接形成密闭拾音腔体；

所述弹性密封组件设于所述密闭拾音腔体内，将所述密闭拾音腔体分为居于上部的第一空气腔和居于下部的第二空气腔，所述第二空气腔与所述MEMS麦克风的声学孔连通，且所述电路板设置有泄声孔，所述泄声孔连通所述第二空气腔和外部空间；

所述外壳振动时，所述第一空气腔内气体体积变化，通过所述弹性密封组件带动所述第二空气腔内气体体积变化，使所述MEMS麦克风收声。

2.根据权利要求1所述的麦克风密封结构，其特征在于，所述弹性密封组件为一侧开口的橡胶塞，所述橡胶塞罩设所述MEMS麦克风的声学孔，所述橡胶塞的顶壁能够随气体体积变化振动。

3.根据权利要求2所述的麦克风密封结构，其特征在于，所述外壳的侧壁设有环形的支架，所述橡胶塞的侧壁与所述支架的内侧壁贴合密封，所述电路板与所述支架的底部贴合密封。

4.根据权利要求2所述的麦克风密封结构，其特征在于，所述橡胶塞的顶壁厚度比侧壁厚度小，且所述橡胶塞的顶壁于所述MEMS麦克风正上方设置有配重部。

5.根据权利要求2所述的麦克风密封结构，其特征在于，所述橡胶塞顶壁设有均压孔，所述均压孔连通所述第一空气腔和所述第二空气腔。

6.根据权利要求1所述的麦克风密封结构，其特征在于，所述弹性密封组件为振膜组件，所述振膜组件横置在所述密闭拾音腔体内，侧边与所述外壳固定连接，所述振膜组件能够随气体体积变化振动。

7.根据权利要求6所述的麦克风密封结构，其特征在于，所述外壳的侧壁设有安装环，所述振膜组件通过所述安装环固定在所述外壳上。

8.根据权利要求6所述的麦克风密封结构，其特征在于，所述振膜组件的中间位置设置有配重部。

9.根据权利要求6所述的麦克风密封结构，其特征在于，所述振膜组件设有均压孔，所述均压孔连通所述第一空气腔和所述第二空气腔。

10.根据权利要求1所述的麦克风密封结构，其特征在于，所述MEMS麦克风采用顶部开孔结构，顶部开孔的所述MEMS麦克风安装在所述电路板朝向所述外壳的一面；或者，所述MEMS麦克风采用底部开孔结构，底部开孔的所述MEMS麦克风安装在所述电路板背向所述外壳的一面，且所述电路板设置有连通所述MEMS麦克风的声学孔和所述第一空气腔的通孔。

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